EWB軟件在高頻電子線路實(shí)驗(yàn)中的研究

王冠軍

（西安交通工程學(xué)院 陜西 西安 710300）

1 引言

高頻電子技術(shù)研究的是高頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)射、接收和處理的有關(guān)方法和電路，主要解決無(wú)線電廣播、電視和通信中發(fā)射與接收電路的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題。高頻電子線路，對(duì)于觀測(cè)電路參數(shù)的改變對(duì)電路的影響和電路起振的過(guò)程十分有難度。由于，目前我國(guó)的科技水平還不能達(dá)到對(duì)高頻電子線路進(jìn)行直接的改進(jìn)與完善，只能使其他設(shè)備介入，從而達(dá)到比較好的效果。針對(duì)高頻電子線路的特點(diǎn)，可以引入EWB軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，如果咋一定情況下想要清楚的分析各元件對(duì)電路的影響，首先要對(duì)元器件進(jìn)行參數(shù)屬性的一個(gè)調(diào)整和修改，然后在對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，調(diào)劑和測(cè)量的操作可以使試驗(yàn)和理論，進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。

2 EWB軟件的基本特點(diǎn)

EWB軟件的是由加拿大公司推出的一款仿真工具，這款軟件它主要用于電子線路的仿真。該軟件的而操作界面友好，正因?yàn)镋WB軟件自身的獨(dú)有的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中才會(huì)如此廣泛。

第一、對(duì)于在創(chuàng)建電路各種圖形的界面也是比較直觀的，如果在模仿真實(shí)的實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)，屏幕上會(huì)出現(xiàn)所需要的獲取電路圖所繪制出的各器件；第二、由于在儀器軟件的控制面板方面、試驗(yàn)操作的方式上，都與實(shí)際的操作是相類似，所以試驗(yàn)測(cè)量出的結(jié)果也都比較準(zhǔn)確；第三、軟件電路元件庫(kù)極其豐富，可以對(duì)出現(xiàn)的電路狀況，進(jìn)行不同的分析和說(shuō)明，比如最基本的短路、斷路、漏電等等這些情況，都可以通過(guò)軟件清晰的觀察到出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，電路工作狀態(tài)改變的所有情況。第四、軟件最突出的就是，他可以與其他電路軟件進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，而且電路板的排版軟件，ORCAD、PROTEL等軟件，也可以在電路文件直接進(jìn)行顯示，顯示之后在通過(guò)印制電路板操作，自動(dòng)排出。第五、軟件的存儲(chǔ)量非常大，對(duì)于測(cè)量?jī)x器工作狀態(tài)、工作波形圖和測(cè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)等等東歐可以進(jìn)行存儲(chǔ)，通過(guò)存儲(chǔ)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而為仿真實(shí)驗(yàn)分析提供有力依據(jù)和參考。第六、它在高頻電子線路實(shí)驗(yàn)中是一個(gè)非常重要的訓(xùn)練工具。它在實(shí)驗(yàn)中的方式可以靈活運(yùn)用，具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)不同的情況可以進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)方式，

3 EWB軟件在高頻電子線路實(shí)驗(yàn)中的研究

EWB軟件在高頻電子線路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究，通過(guò)以正弦波振蕩器實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行說(shuō)明。振蕩器它是一個(gè)比較特殊的設(shè)備，它在從操作過(guò)程中，可以自行產(chǎn)生具有一定頻率、波形、和振幅的交流信號(hào)。在進(jìn)行高頻電子線路實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)很難對(duì)電路的影響和起振的過(guò)程進(jìn)行觀測(cè)，信息技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)采用新型的EWB仿真軟件對(duì)電路的影響和起振的進(jìn)行觀測(cè)就簡(jiǎn)單多了[1]。

圖1所顯示的就是采用EWB軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的方法，試驗(yàn)流程的情況，要想觀察變化之后對(duì)電路工作狀態(tài)的影響，就要參照試驗(yàn)要求進(jìn)行更改相關(guān)元件的參數(shù)，把實(shí)驗(yàn)電路原理圖作為參照，在EWB電路工作區(qū)域把電路模擬連接，在對(duì)電路中的各元器件，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置完之后，在進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)一定要使用EWB虛擬儀器[2]。

圖1 實(shí)驗(yàn)仿真流程圖

3.1 創(chuàng)建電路

創(chuàng)建電路，最重要的就是要以電路的原理圖為準(zhǔn)，從原理圖中取出存在的各種元器件，把它再拽到電路的工作中區(qū)域內(nèi)，但是各種元器件一定要從EWB的不同器件庫(kù)所取，進(jìn)行布局和調(diào)整，在這之前要進(jìn)行有序的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，之后就可以再按照電路原理圖擺放合理就可以了；在導(dǎo)線連接好元器件的時(shí)候，要想電路不出現(xiàn)斷路和沒(méi)有信號(hào)輸出或輸出錯(cuò)誤情況，就一定要在導(dǎo)線連接的時(shí)候，注意結(jié)點(diǎn)的接實(shí)度，才可以有效保證電路的安全。除此之外，給電路中的元器件進(jìn)行標(biāo)識(shí)和參數(shù)設(shè)置的時(shí)候一定要按照?qǐng)D2進(jìn)行操作[3]。

圖2 正弦波振蕩器電路圖

3.2 電路仿真分析（瞬態(tài)分析、改變靜態(tài)工作點(diǎn)）

首先，瞬態(tài)分析，瞬態(tài)分析不僅可以分析非線性時(shí)域，也可以分析在激勵(lì)信號(hào)作用下，電路時(shí)域的響應(yīng)。瞬態(tài)分析的結(jié)果通常出現(xiàn)的形式是節(jié)點(diǎn)電壓波性。另外，對(duì)于觀察周期性信號(hào)的瞬間變化規(guī)律和非周期性的都可以通過(guò)瞬態(tài)分析進(jìn)行。EWB軟件在對(duì)直流工作點(diǎn)盡心分析的時(shí)候，需要把進(jìn)行輸入的周期分為多個(gè)時(shí)間間隔。因此，電路中的整個(gè)周期和各個(gè)時(shí)刻的電壓是決定節(jié)點(diǎn)電壓波形的關(guān)鍵。然而這樣的過(guò)程就很難在普通的示波器上顯示，如圖3、4所示。

圖3 電路起振波形

圖4 振蕩器穩(wěn)定波形

從圖3中可以看出，一旦電源接通之后，出現(xiàn)一個(gè)喇叭型的圖案就是起振過(guò)程，振幅它會(huì)隨著之間的變化逐漸增大，但頻率基本是一致的。圖4中可以看出振蕩的電路輸出波形，在穩(wěn)定后出現(xiàn)的情況是一致的。

其次是，對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行改變，振蕩器在負(fù)載阻抗和反饋系數(shù)已經(jīng)確定的情況下，靜態(tài)工作點(diǎn)在操作過(guò)程中起著非常重要的作用，對(duì)振蕩器的起振和穩(wěn)定有著直接的影響[4]。工作點(diǎn)偏高，震蕩管的工作會(huì)達(dá)到飽和，輸入阻抗的降低會(huì)直接導(dǎo)致震蕩波形的準(zhǔn)確度和真實(shí)性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接停振；反之，工作點(diǎn)偏低，就會(huì)避免晶體管進(jìn)入到飽和區(qū)，然而功率小的振蕩器，一般情況下都選擇靠近截止區(qū)的地方，也不能取得太低，否則不容易起振。通過(guò)對(duì)R1或R2的電阻值進(jìn)行改變，將改變靜態(tài)工作點(diǎn)電壓：當(dāng)過(guò)低的情況下，電路放大倍數(shù)A小，沒(méi)有放大能力，不會(huì)起振，反之，三極管進(jìn)入飽和區(qū)，電路放大倍數(shù)A小，也不會(huì)起振[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科技水平的日益增長(zhǎng)，科技軟件也在不斷更新與改進(jìn)，對(duì)于EWB軟件的出現(xiàn)，給仿真實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了“方便、快捷、安全”的效果，通過(guò)用EWB軟件在高頻電子線路實(shí)驗(yàn)中可以完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，一定程度上可以觀測(cè)傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法觀測(cè)到的電路影響和起振的過(guò)程，EWB軟件的應(yīng)用都可以清晰地觀察到。除此之外，EWB軟件仿真實(shí)驗(yàn)節(jié)約成本，減少經(jīng)濟(jì)的支出，對(duì)于改善科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步有著非常重要的作用。

[1]嚴(yán)新英.EWB軟件在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2016，(15)：7-8.

[2]段立峰.基于EWB軟件的可擴(kuò)展數(shù)字電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2014，(15)：134-135，139.

[3]張兆國(guó).EWB軟件在中職電子線路教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)，2014，(33)：156-156.

[4]齊祥明.EWB軟件在《電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然版）理工上旬刊，2013，10(10)：130-132.